CN1286335C - Gsm移动终端机发射功率的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及GSM移动终端机的发射功率控制方法，包括以下步骤：将移动终端机的发射功率等级分为一个或多个逻辑段；确定各个逻辑段的起始和终止位置；在存储器中存放功率等级逻辑段分配数据，并分配内存空间以存放各个功率等级逻辑段上的频率补偿表；从第1个逻辑段开始，选取逻辑段的中间功率等级为基准进行频率补偿校准；在生产校准程序中对发射机的多个功率等级逻辑段分别进行一次频率补偿校准；将上述校准数据写入移动台的存储器中；在发射机发射时，按分配的信道和命令的发射功率等级，发射所要求的功率。利用该方法，可针对射频发射机的频率响应随功率变化不一致的GSM手机，有效调整移动台发射机性能，从而适应射频器件参数的变化，提高移动台的可生产性。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术，具体涉及GSM移动终端机的发射功率控制方法。
背景技术
在GSM移动通信领域中，为了增加系统容量，减小用户间的干扰，通常采用功率控制技术。在反向链路中，功率控制是指控制移动台以适当的功率发送信号。因此，GSM移动电话拥有完备的功率控制技术对整个通信系统的正常工作是非常重要的。移动电话必须准确控制其发射功率的强弱，使之符合GSM规范要求。基本的做法是：基站通知移动台应该发送的信号功率等级，移动台根据功率等级和分配的信道从存储器中查找计算对应的功率控制因子，以及该信道的频率补偿因子，并利用此功率控制因子和频率补偿因子控制射频发射，从而实现功率控制。
由于移动电话射频器件的离散性，每个移动台存储器中相同功率等级的功率控制因子可能是不同的，在生产的过程中需要对每个移动电话的功率控制因子进行校准，并将校准数据写入移动台的存储器中。
针对功率控制因子的选择目前有如下几种：
解决方案一
每个功率等级对应一个功率控制因子，在研发和生产过程中以中频为准进行校准。不同信道都有自己的频率补偿因子，同一信道不同功率等级共用一个频率补偿因子，频率补偿因子在研发过程中进行调整以后不再变化。功率控制因子、频率补偿因子结合在一起决定移动台的最终发射功率。
该方案的缺点是要求所有的移动台发射机频率响应一致，移动台发射机在不同发射功率情况下频率响应一致。否则将无能力进行调整。
解决方案二
每个功率等级对应一个功率控制因子，在研发和生产过程中以中频为准进行校准。不同信道都有自己的频率补偿因子，同一信道不同功率等级共用一个频率补偿因子，在研发和生产过程中频率补偿因子都需要进行校准。功率控制因子、频率补偿因子结合在一起决定移动台的最终发射功率。
该方案的缺点是要求移动台发射机在不同发射功率情况下频率响应一致，如果不一致则将无能力进行调整。
实际情况是：各种GSM手机的解决方案在设计时，移动台发射机的频率响应往往不平稳，而一旦批量生产，这种频率响应的差异性在各个手机中又表现出一定的稳定性：即同一批手机表现出的频率响应的差异相同。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：针对移动台发射机频率响应不平稳，特别对在不同发射功率的情况下频率响应有较大误差的GSM移动台，提供一种GSM移动终端机发射功率的控制方法，解决研发期间和大批量生产期间移动台发射功率调整问题，可克服移动台发射功率等级不同时频率响应相差较大的问题；使得调整后的移动台在不同信道，各个功率等级上的发射功率都能符合GSM的规范要求。
本发明提供的技术方案是：提供一种GSM移动终端机发射功率控制方法，包括以下步骤：
根据GSM移动台发射机的本身特性，将移动终端机的发射功率等级分为一个或多个逻辑段；
确定各个逻辑段的起始位置和终止位置；
在存储器中存放功率等级逻辑段分配数据，同时分配内存空间以存放各个功率等级逻辑段上的频率补偿表；
从第1个逻辑段开始，选取逻辑段的中间功率等级为基准进行频率补偿校准；
在生产校准程序中对发射机的多个功率等级逻辑段分别进行一次频率补偿校准；
将上述校准数据写入移动台的存储器中；
在移动台的发射机发射时，根据基站分配的信道和命令的发射功率等级，从存储器中读取功率控制因子和相应的频率补偿因子，发射所要求的功率。
在上述发射功率控制方法中，所述存储器中存放有如下和发射功率校准相关的数据：逻辑段数目、各个逻辑段的起始功率等级；各功率等级功率因子；多个功率逻辑段上的频率补偿表。
在上述发射功率控制方法中，所述移动终端机的GSM频段发射功率等级分为三个逻辑段，频段功率等级可为5～9，10～15，16～19三个逻辑段。
在上述发射功率控制方法中，所述移动终端机的GSM频段发射功率等级分为三个逻辑段，三个频段的功率等级可为5，6～15，16～19三个逻辑段。
实施本发明提供的发射功率控制方法，具有如下优点：可针对射频发射机的频率响应随功率变化不一致的GSM手机，可以有效调整移动台发射机性能。对于原来功率偏高或偏低而引起的其他参数不能达到GSM规范的问题也可以解决。能适应射频器件参数的变化，提高移动台的可生产性。
附图说明
图1是本发明方法的方框图；
图2是DCS频段第0功率等级(最大功率等级)的功率-频率关系图；
图3是DCS频段第15功率等级(最小功率等级)的功率-频率关系图；
图4是采用本方法后DCS频段第0功率等级功率(最大功率)与频率的关系图；
图5是采用本方法后DCS频段第15功率等级功率(最小功率)与频率的关系图。
具体实施方式
如图1所示，以900M频段为例说明本方法：
根据GSM移动台发射机的本身特性，将发射功率等级分为n个逻辑段，在研发阶段n可以根据实际情况进行变化，待稳定以后，可以选择一个最优的值固定下来。(以下说明以n＝3为例)。
逻辑段起始和终止段的分配是可调整的，但整个逻辑段分割的数目必须与(1)中所提的n保持一致。(例如：GSM频段功率等级可分为5~9，10~15，16~19三个逻辑段；也可以分为5，6~15，16~19三个逻辑段等多种划分方法)。
在不同的功率逻辑段上使用不同的频率补偿。即不同的功率逻辑段对应的频率补偿表不同。
在存储器中将存放如下和发射功率校准相关的数据：功率等级逻辑段分配方案，包括逻辑段数目n、各个逻辑段的起始功率等级；各功率等级功率控制因子n个功率逻辑段上的频率补偿表。
对于双频手机，DCS1800也采用同样的算法。
n值的取定以及哪几个功率等级分在同一逻辑段，这主要取决于移动台哪几个连续的功率等级的频率响应特性一致，一致的放在同一逻辑段，不一致的则划分为不同的逻辑段，最终n值也能确定下来。移动台不同功率等级下频率响应差别越少，则n的取值越小，最理想的状态n＝1差别越大，则n的取值越大。
在通过上述步骤后，在生产产品时要进行频率补偿校准，方法如下：
按照移动台侧提供的n个功率等级逻辑段，生产校准程序将分别在n个功率等级逻辑段上进行一次频率补偿。选取的功率等级为该逻辑段的中间等级。校准数据写入移动台存储器中。
由于移动台RF性能差异存在批量性，在实际生产过程中，在生产物料发生变化，如RF器件生产厂家、批次发生变化时，通过调整功率等级逻辑段划分，调整频率补偿校准选择等，可以适应由于器件差异带来的频率响应变化。
下面以一个移动台的DCS频段发射功率为例来进一步说明本发明：
同一信道不同功率等级共用一个频率补偿因子，频率补偿因子以第7功率等级为基准进行校准，则校准后的手机测量到的发射功率如表一所示。
| 格 | ||||||||
| 9 | 12.3 | 12.2 | 12.2 | 12.1 | 12.1 | 12.0 | 12.0 | 指标合格 |
| 10 | 10.3 | 10.2 | 10.1 | 10.0 | 10.1 | 10.2 | 10.2 | 指标合格 |
| 11 | 8.0 | 8.0 | 7.9 | 7.9 | 8.0 | 8.0 | 8.1 | 指标合格 |
| 12 | 5.8 | 5.9 | 5.9 | 6.1 | 6.3 | 6.4 | 6.5 | 指标合格 |
| 13 | 3.5 | 3.7 | 3.9 | 4.2 | 4.4 | 4.5 | 4.7 | 指标合格 |
| 14 | 1.1 | 1.5 | 1.9 | 2.4 | 2.8 | 3.2 | 4.0 | 指标合格 |
| 15 | -0.5 | 0.3 | 0.6 | 1.1 | 1.6 | 2.4 | 3.1 | 512、885功率-时间包络超标 |
表一
从表一可以发现：
1.0~10功率等级中，低信道的功率偏高，高信道的功率偏低。
2.11~15功率等级中，低信道的功率偏低，高信道的功率偏高。
3.由于最高功率等级(第0功率等级)发射功率的容限比较严格(30±2dBm)。该移动台发射功率虽然符合要求，但处于很临界的位置。在高低温实验中可能会超标。
4.由于第0功率等级512信道功率偏高，导致发射机功率放大器饱和，移动台开关谱超标。
5.由于第15功率512信道功率偏低，功率-时间包络(POWER RAMP)上升沿太平坦。
其中，第0功率等级(最大功率等级)的功率-频率关系图如图2所示；第15功率等级(最小功率等级)的功率-频率关系图如图3所示；从图2、图3中可以看出未做分段校准时同一功率等级不同信道间的功率相差较大，频率响应很不一致。
在这种情况下，使用单一的发射功率频率补偿，即对所有的信道(0~15)使用同一套参数，不能解决以上问题。
采用本发明的控制方法，将DCS频段16个功率等级划分为两个逻辑段，0~10为第一级，11~15为第二级，即n＝2。两个逻辑段分别用不同的频率补偿因子进行频率补偿。通过校准以后，测量到的功率如表二所示。
| 0 | 29.4 | 29.4 | 29.5 | 29.6 | 29.6 | 29.3 | 29.2 | 指标合格 |
| 1 | 28.0 | 28.0 | 28.2 | 28.2 | 28.2 | 28.3 | 28.3 | 指标合格 |
| 2 | 26.4 | 26.4 | 26.3 | 26.3 | 26.3 | 26.0 | 25.8 | 指标合格 |
| 3 | 24.3 | 24.2 | 24.2 | 24.0 | 24.0 | 24.1 | 24.1 | 指标合格 |
| 4 | 22.0 | 22.0 | 22.0 | 21.9 | 22.0 | 22.0 | 22.1 | 指标合格 |
| 5 | 20.2 | 20.2 | 20.1 | 20.1 | 20.1 | 20.2 | 20.2 | 指标合格 |
| 6 | 18.1 | 18.1 | 18.2 | 18.2 | 18.2 | 18.3 | 18.3 | 指标合格 |
| 7 | 16.2 | 16.2 | 16.0 | 16.0 | 16.1 | 16.1 | 16.1 | 指标合格 |
| 8 | 14.2 | 14.2 | 14.2 | 14.1 | 14.1 | 14.0 | 13.8 | 指标合格 |
| 9 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | 12.1 | 12.1 | 12.1 | 12.3 | 指标合格 |
| 10 | 9.9 | 9.9 | 9.9 | 10.0 | 10.2 | 10.4 | 10.4 | 指标合格 |
| 11 | 8.2 | 8.0 | 7.9 | 7.9 | 7.8 | 7.8 | 7.6 | 指标合格 |
| 12 | 6.2 | 6.2 | 6.2 | 6.0 | 6.1 | 6.3 | 6.3 | 指标合格 |
| 13 | 4.2 | 4.2 | 4.2 | 4.1 | 4.2 | 4.2 | 4.3 | 指标合格 |
| 14 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 2.8 | 2.9 | 2.9 | 3.1 | 指标合格 |
| 15 | 1.4 | 1.4 | 1.3 | 1.1 | 1.2 | 1.6 | 1.8 | 指标合格 |
表二
其中，第0功率等级功率(最大功率)与频率的关系图如图4所示；第15功率等级功率(最小功率)与频率的关系图如图5所示。逻辑段0-10功率等级的频率补偿值(以第4功率等级为基准)如表三所示。
| 信道 | 512 | 574 | 636 | 698 | 760 | 822 | 885 |
| 频率补偿值 | 32360 | 32573 | 32690 | 32768 | 33543 | 34152 | 34368 |
表三
逻辑段11-15功率等级的频率补偿值(以第13功率等级为基准)如表四所示。
| 信道 | 512 | 574 | 636 | 698 | 760 | 822 | 885 |
| 频率补偿值 | 33168 | 32968 | 32768 | 32768 | 32768 | 32573 | 32356 |
表四
在同一信道情况下，由于为高功率和低功率提供了不同的频率补偿值，因此有效地解决了表一中所存在的问题，从图2-图5中可以看出，图3和图5明显比图2和图4平缓许多。
0~10功率等级中，低信道的频率补偿得较小，高信道的频率补偿值较大。因此最终的整个频段功率比较平坦。
11-15功率等级中，低信道的频率补偿得较大，高信道的频率补偿值较小。因此最终的整个频段功率比较平坦。
由于原来功率偏高或偏低而引起的其他参数不能达到GSM规范的问题也得以解决。
Claims (5)
1、一种GSM移动终端机发射功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据GSM移动台发射机的本身特性，将移动终端机的发射功率等级分为一个或多个逻辑段；
确定各个逻辑段的起始位置和终止位置；
在存储器中存放功率等级逻辑段分配数据，同时分配内存空间以存放各个功率等级逻辑段上的频率补偿表；
从第1个逻辑段开始，选取逻辑段的中间功率等级为基准进行频率补偿校准；
在生产校准程序中对发射机的多个功率等级逻辑段分别进行一次频率补偿校准；
将校准后的数据写入移动台的存储器中；
在移动台的发射机发射时，根据基站分配的信道和命令的发射功率等级，从存储器中读取功率控制因子和相应的频率补偿因子，发射所要求的功率。
2、根据权利要求1所述发射功率控制方法，其特征在于，所述存储器中存放有如下和发射功率校准相关的数据：逻辑段数目、各个逻辑段的起始功率等级；各功率等级功率因子；多个功率逻辑段上的频率补偿表。
3、根据权利要求1或2所述发射功率控制方法，其特征在于，所述移动终端机的发射功率等级分为n个逻辑段，将具有一致的连续频率响应特性的移动台放在同一逻辑段，以此确定n值。
4、根据权利要求1或2所述发射功率控制方法，其特征在于，所述移动终端机GSM频段的发射功率等级分为三个逻辑段，三个逻辑段的功率等级起始位置和终止位置分别为5，6～15，16～19。
5、根据权利要求1或2所述发射功率控制方法，其特征在于，所述移动终端机的DCS频段发射功率等级分为二个逻辑段，二个逻辑段的功率等级的起始位置和终止位置分别为为0~10，11~15。
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